專利名稱：網(wǎng)絡(luò)中斷期間通過偽線連接保持時(shí)分復(fù)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此處公開的實(shí)施方式通常涉及在分組交換網(wǎng)絡(luò)中時(shí)分復(fù)用的仿真，更具體地，但不排它地，涉及在網(wǎng)絡(luò)中斷(outage)期間保持與客戶邊緣設(shè)備的連通性。
背景技術(shù)：
在許多傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)使用時(shí)分復(fù)用(TDM)進(jìn)行通信。TDM將多個(gè)數(shù)據(jù)流合并成一個(gè)信號(hào)，從而允許數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)路徑中共享物理線路，而數(shù)據(jù)流不會(huì)彼此干擾。更具體地，如其名稱表明的，TDM將信號(hào)分為多個(gè)段，每個(gè)段構(gòu)成固定的時(shí)間長(zhǎng)度。因?yàn)榘l(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)以輪流循環(huán)的順序分配給該多個(gè)段，接收節(jié)點(diǎn)可以在傳輸介質(zhì)的另一端可靠地分隔數(shù)據(jù)流。 然而，隨著現(xiàn)代分組交換網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，TDM逐漸地失去作為優(yōu)選技術(shù)的地位。例如，由于基于互聯(lián)網(wǎng)的語(yǔ)音協(xié)議(VoIP)服務(wù)的靈活性、易于實(shí)現(xiàn)以及成本節(jié)約，VoIP服務(wù)已經(jīng)取代許多基于TDM的服務(wù)。不幸的是，轉(zhuǎn)變至基于IP的服務(wù)要求服務(wù)提供商在擴(kuò)張其基礎(chǔ)設(shè)施和替換客戶端裝備時(shí)引起巨大的支出。由于巨大的初期投資，許多服務(wù)提供商不愿意從基于TDM的服務(wù)切換至分組交換網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)服務(wù)。TDM偽線(pseudowire)允許服務(wù)提供商逐漸地轉(zhuǎn)變至分組交換網(wǎng)絡(luò)，消除了替換基于TDM的裝備以及放棄支持傳統(tǒng)服務(wù)的需要。具體地，在TDM偽線的入口端(ingress end)，節(jié)點(diǎn)將TDM信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)分組，然后通過基于分組的路徑或偽線來發(fā)送分組。當(dāng)接收到分組時(shí)，在出口端的節(jié)點(diǎn)將分組轉(zhuǎn)換回TDM信號(hào)并將TDM信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至它們的最終目的地。與任何網(wǎng)絡(luò)服務(wù)一樣，服務(wù)提供商投入大量的時(shí)間和金錢來為TDM偽線服務(wù)維持可靠的連接。在中斷的事件中，服務(wù)提供商將盡可能快地努力恢復(fù)到客戶的連通性。不幸的是，在根據(jù)因特網(wǎng)工程任務(wù)組發(fā)布的請(qǐng)求注釋(RFC)4553 “分組上的結(jié)構(gòu)不可知時(shí)分復(fù)用(SAToP) (Structure-Agnostic Time Division Multiplexing overPacket) ”實(shí)現(xiàn)的TDM偽線中的服務(wù)通常難以快速地恢復(fù)，并且通過引用將其全部?jī)?nèi)容合并于此。在網(wǎng)絡(luò)延遲和丟失的情況中，提供商的邊緣節(jié)點(diǎn)通知連接的客戶邊緣(CE)設(shè)備。當(dāng)提供商邊緣節(jié)點(diǎn)根據(jù)RFC4553進(jìn)行操作時(shí)，此通知導(dǎo)致CE設(shè)備確定特定的端口關(guān)閉。結(jié)果，當(dāng)服務(wù)恢復(fù)時(shí)，CE設(shè)備必須首先恢復(fù)端口上的層I連通性，然后恢復(fù)層2連通性等。這個(gè)過程是費(fèi)時(shí)的，經(jīng)?；ê芏嗝腌妬碚_地恢復(fù)CE設(shè)備的服務(wù)。在這期間，客戶不能在兩個(gè)TDM端點(diǎn)之間交換數(shù)據(jù)。鑒于上述內(nèi)容，期望在網(wǎng)絡(luò)中斷期間通過偽線連接更可靠地管理TDM。更具體地，期望在根據(jù)諸如SAToP的結(jié)構(gòu)不可知傳輸機(jī)制實(shí)現(xiàn)的TDM偽線中的分組丟失和延遲情況下減少中斷次數(shù)。其他期望的方面對(duì)于閱讀和理解本說明書的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中斷期間通過偽線連接來保持TDM的當(dāng)前需要，給出了各種示例性實(shí)施例的簡(jiǎn)要總結(jié)。在下面的總結(jié)中可以做出一些簡(jiǎn)化和省略，這旨在強(qiáng)調(diào)和介紹各種示例性實(shí)施方式的某些方面，但不限制本發(fā)明的范圍。足以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出和使用本發(fā)明的概念的優(yōu)選不例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述將在隨后的部分中。各種示例性實(shí)施例涉及提供商邊緣節(jié)點(diǎn)和在該提供商邊緣節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行的相關(guān)方法。該提供商邊緣節(jié)點(diǎn)可以包括接收器，所述接收器接收使用結(jié)構(gòu)不可知傳輸機(jī)制通過TDM偽線傳送的至少一個(gè)分組。該提供商邊緣節(jié)點(diǎn)還可以包括物理接口，所述物理接口被配置為將幀輸出到相應(yīng)的客戶邊緣(CE)設(shè)備，以及機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)與所述物理接口相對(duì)應(yīng)的TDM幀類型。最后，該提供商邊緣節(jié)點(diǎn)可以包括電路仿真引擎，在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的時(shí)間段期間，所述電路仿真引擎通過所述物理接口將多個(gè)幀傳送到
所述CE設(shè)備。每個(gè)幀的TDM數(shù)據(jù)有效載荷可以包括空閑模式，且所述多個(gè)幀的成幀比特(framing bit)組可以定義與為所述物理接口存儲(chǔ)的所述TDM幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式。應(yīng)當(dāng)了解的是，按照這種方式，各種示例性實(shí)施例使提供商邊緣節(jié)點(diǎn)能夠提高TDM偽線連接的可靠性。在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的時(shí)間段期間，提供商邊緣節(jié)點(diǎn)可以包括幀有效載荷中的空閑模式，且傳送幀的成幀比特組中的幀模式。這樣，提供商邊緣節(jié)點(diǎn)可以保持客戶邊緣設(shè)備的物理層的運(yùn)行，從而減少為客戶邊緣設(shè)備恢復(fù)適當(dāng)連通性所需的時(shí)間。


為了便于更好地理解各種示例性實(shí)施方式，對(duì)附圖進(jìn)行參考，其中圖I是用于在分組交換網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的TDM仿真的示例性網(wǎng)絡(luò)的示意圖；圖2是在圖I的系統(tǒng)中使用的示例性節(jié)點(diǎn)的示意圖；圖3是用于保持物理接口和巾貞類型之間的對(duì)應(yīng)的示例性數(shù)據(jù)安排(arrangement)的表；圖4A是正常運(yùn)行時(shí)間段期間從提供商邊緣節(jié)點(diǎn)到客戶邊緣設(shè)備的幀傳輸?shù)氖疽鈭D；圖4B是出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤時(shí)間段期間從提供商邊緣節(jié)點(diǎn)到客戶邊緣設(shè)備的幀傳輸?shù)氖疽鈭D；以及圖5是通過TDM偽線來保持時(shí)分復(fù)用(TDM)連接的方法的示例性實(shí)施方式的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的組件或步驟，具有所公開的各種示例性實(shí)施例的廣泛方面。圖I是用于在分組交換網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的TDM仿真的示例性網(wǎng)絡(luò)100的示意圖。在各種示例性實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)100包括客戶邊緣(CE)設(shè)備110，附件(attachment)電路115，提供商邊緣(PE)節(jié)點(diǎn)120，分組交換網(wǎng)絡(luò)130，TDM偽線140，PE節(jié)點(diǎn)150，附件電路155和CE設(shè)備160。CE設(shè)備100可以是由服務(wù)提供商的客戶操作的裝備。應(yīng)當(dāng)了解的是，盡管被稱為“客戶”邊緣設(shè)備，CE設(shè)備110可以由服務(wù)提供商擁有和/或操作。因此，CE設(shè)備110可以是適于通過附件電路115來生成和發(fā)送TDM信號(hào)的任意設(shè)備。因此，CE設(shè)備110可以為包括有線線路接口的無線基站，以將TDM數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到提供商邊緣節(jié)點(diǎn)120中。例如，CE設(shè)備110可以為3G網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)B(Node B)，或者是在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)，通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)，或其他無線網(wǎng)絡(luò)中通信的另一基站收發(fā)信臺(tái)。CE設(shè)備110還可以是用于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步數(shù)字系列(TOH)，同步數(shù)據(jù)系列(SDH)，或同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SONET)的組件。用于實(shí)現(xiàn)CE設(shè)備110的其它合適組件對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。附件電路115可以將TDM數(shù)據(jù)流從CE設(shè)備110傳送到PE節(jié)點(diǎn)120。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，附件電路115可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)載波系統(tǒng)中的一個(gè)，包括但不限于Tl，El, T3
和E3。PE節(jié)點(diǎn)120可以被配置為通過附件電路115從CE設(shè)備110接收TDM信號(hào)，并然后將信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于通過分組交換網(wǎng)絡(luò)130傳輸?shù)亩鄠€(gè)分組。因此，PE節(jié)點(diǎn)120可以是網(wǎng)絡(luò)元件，例如路由器，交換器，或包括通過TDM偽線140實(shí)現(xiàn)通信功能的類似硬件設(shè)備。更具體地，PE節(jié)點(diǎn)120可以被配置為根據(jù)如RFC4553中所介紹的SAToP或類似的方法來操作。如下更詳細(xì)介紹的，PE節(jié)點(diǎn)120可以將TDM幀轉(zhuǎn)換成多個(gè)分組，然后在分組交換網(wǎng)絡(luò)130的偽線140上傳送所述分組。分組交換網(wǎng)絡(luò)130可以是根據(jù)基于分組的協(xié)議操作的任意網(wǎng)絡(luò)。因此，網(wǎng)絡(luò)130例如可以根據(jù)以下協(xié)議進(jìn)行操作，所述協(xié)議包括傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)，多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)，異步傳輸模式(ATM)，幀中繼，以太網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商骨干傳輸(PBT)或本領(lǐng)域技術(shù)人員可了解的任意其他合適的基于分組的協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)100還可以包括用于通過分組交換網(wǎng)絡(luò)130在PE節(jié)點(diǎn)120和PE節(jié)點(diǎn)150之間傳輸數(shù)據(jù)的TDM偽線140。更具體地，TDM偽線140可以包括分組交換網(wǎng)絡(luò)130中的一個(gè)或多個(gè)用于傳輸多個(gè)分組的鏈路，該多個(gè)分組包由仿真TDM信號(hào)的PE節(jié)點(diǎn)120輸出。應(yīng)當(dāng)了解的是，在此使用的術(shù)語(yǔ)“偽線”不限于IP/MPLS實(shí)現(xiàn)。相反，“偽線”應(yīng)當(dāng)被理解為適用于支持結(jié)構(gòu)不可知數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜我怆娐贩抡娣?wù)(例如，基于以太網(wǎng)的電路仿真)。PE節(jié)點(diǎn)150可以是諸如路由器、交換機(jī)或類似硬件設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件。PE節(jié)點(diǎn)150可以通過TDM偽線140接收從PE節(jié)點(diǎn)120傳送的分組。PE節(jié)點(diǎn)150然后可以將分組轉(zhuǎn)換回TDM信號(hào)，用以將該信號(hào)傳送至CE設(shè)備160。更具體地，PE節(jié)點(diǎn)150可以接收分組，基于分組中包括的序列號(hào)來確定適當(dāng)?shù)捻樞?并通過附件電路155將相應(yīng)的TDM幀輸出到CE設(shè)備160。與附件電路115 —樣，附件電路155可以根據(jù)Tl，El, T3，E3或本領(lǐng)域技術(shù)人員明白的任意其他合適的載波系統(tǒng)來操作。CE設(shè)備160可以是適用于通過附件電路155接收TDM信號(hào)的任意裝備。例如，CE設(shè)備160可以是3G，GSM, UMTS, LTE或其他無線網(wǎng)絡(luò)中的組件。CE設(shè)備160還可以是用于實(shí)現(xiàn)H)H，SDH或SONET的組件。用于實(shí)現(xiàn)CE設(shè)備160的其他合適的組件對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。已經(jīng)描述了網(wǎng)絡(luò)100的組件，將提供網(wǎng)絡(luò)100的操作的簡(jiǎn)要總結(jié)。應(yīng)當(dāng)明白的是，下面的描述旨在提供網(wǎng)絡(luò)100和PE節(jié)點(diǎn)150的操作的概述，并因而在某些方面進(jìn)行簡(jiǎn)化。下面將結(jié)合圖2至5來進(jìn)一步詳細(xì)地介紹PE節(jié)點(diǎn)150的詳細(xì)操作。在正常操作期間，CE設(shè)備110生成包括多個(gè)幀的TDM信號(hào)，每個(gè)幀包括用于多個(gè)信道的數(shù)據(jù)，在某些情況下，還包括由CE設(shè)備160使用以正確地對(duì)齊幀的成幀比特或多個(gè)成幀比特。通過將預(yù)定的模式插入到一組連續(xù)幀的成幀比特中，CE設(shè)備110可以可靠地將每幀的開始和結(jié)束指示給CE設(shè)備160。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，成幀比特的使用將根據(jù)CE設(shè)備110和CE設(shè)備160使用的幀類型而改變。例如，如果CE設(shè)備110使用Tl超幀(Tl-SF)，每193個(gè)比特幀將包括用于24個(gè)信道的8比特?cái)?shù)據(jù)字段和單個(gè)成幀比特。其他合適的幀類型包括用于T3 系統(tǒng)的 Tl 擴(kuò)展的超中貞(Tl-ESF) ,El 雙中貞(Double Framing) ,El 多中貞(Multi-Framing)，M13異步幀和C比特奇偶幀(Parity framing)，和用于E3系統(tǒng)的G. 751和G. 832幀。用于這些幀類型的幀模式的實(shí)現(xiàn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。在CE設(shè)備110處生成TDM信號(hào)后，PE節(jié)點(diǎn)120可以通過附件電路115從CE設(shè)備110接收信號(hào)。當(dāng)接收到TDM比特流時(shí)，PE節(jié)點(diǎn)120可以將該流分為用于封裝在分組中的多個(gè)段。因?yàn)镻E節(jié)點(diǎn)120可以是“結(jié)構(gòu)不可知(structure -agnostic) ”的,PE節(jié)點(diǎn)120可以忽略TDM比特流的底層幀結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)單地將該數(shù)據(jù)當(dāng)作一系列順序比特。因此，當(dāng)生成用于在分組交換網(wǎng)絡(luò)130上傳輸?shù)姆纸M時(shí)，除了在進(jìn)入的幀中包括的數(shù)據(jù)有效負(fù)載外，PE節(jié)點(diǎn)120還可包括所有的成幀比特。PE節(jié)點(diǎn)120然后可以在分組交換網(wǎng)絡(luò)130的TDM偽線140上將分組發(fā)送到PE節(jié)點(diǎn)150。在接收到分組時(shí)，PE節(jié)點(diǎn)150可以提取數(shù)據(jù)有效負(fù)載并生成用于通過分組電路155傳輸至CE設(shè)備160的幀。更具體地，如下面結(jié)合圖2詳細(xì)介紹的，PE節(jié)點(diǎn)150可以臨時(shí)地將分組的有效負(fù)載存儲(chǔ)在播放(playout)或抖動(dòng)(jitter)緩沖區(qū)中,然后按照由適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘確定的速率通過附件電路155在TDM幀中輸出有效負(fù)載。以這樣的方式，CE設(shè)備160可以接收與由CE設(shè)備110所生成的原始信號(hào)相對(duì)應(yīng)的TDM信號(hào)。在一些環(huán)境下，可能出現(xiàn)導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)上的服務(wù)臨時(shí)中斷的事件。在此情形下，PE節(jié)點(diǎn)150將不能傳送與由CE設(shè)備110生成的TDM信號(hào)相對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)。例如，錯(cuò)誤可能出現(xiàn)在CE設(shè)備110處或附件電路115上，以使PE節(jié)點(diǎn)120不再接收用于通過偽線140傳輸?shù)腡DM信號(hào)。類似地，故障或延遲可能出現(xiàn)在PE節(jié)點(diǎn)120處或在分組交換網(wǎng)絡(luò)130中，從而PE節(jié)點(diǎn)150不接收相應(yīng)的分組或所述PE節(jié)點(diǎn)150接收具有延遲的分組，使得PE節(jié)點(diǎn)150的播放緩沖區(qū)出現(xiàn)緩沖不足(underrun)。根據(jù)另一實(shí)例,可能出現(xiàn)導(dǎo)致來自節(jié)點(diǎn)的而不是來自CE設(shè)備110的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那袚Q(switchover),從而引起暫時(shí)的延遲。其它導(dǎo)致PE節(jié)點(diǎn)150不能將數(shù)據(jù)幀輸出到CE設(shè)備160的情況對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。當(dāng)這種故障出現(xiàn)在SAToP的當(dāng)前實(shí)現(xiàn)中，PE節(jié)點(diǎn)150在TDM幀的成幀比特和有效負(fù)載中輸出非成幀的全“I”模式。在接收到這樣的非成幀全“I”模式，在CE設(shè)備160處的典型響應(yīng)是降低相應(yīng)端口上的物理層(層I)。因?yàn)镃E設(shè)備160必須恢復(fù)該特定端口上的從層I開始的所有層，當(dāng)PE節(jié)點(diǎn)150恢復(fù)發(fā)送來自CE設(shè)備110的正確數(shù)據(jù)時(shí)，這樣的響應(yīng)可能是有問題的。這樣的恢復(fù)可能需要大約幾十秒鐘，這對(duì)于諸如語(yǔ)音業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用是不能接受的。各種示例性實(shí)施方式通過傳送在由PE節(jié)點(diǎn)150輸出的TDM幀的有效負(fù)載中的空閑模式在網(wǎng)絡(luò)中斷和延遲期間解決這個(gè)問題，但是在TDM幀的成幀比特中包括預(yù)定義的幀模式。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以預(yù)定義在失敗或延遲時(shí)用于每個(gè)物理接口的幀類型。然后，在特定的物理接口失效或延遲時(shí)，PE節(jié)點(diǎn)150可以生成包括有效負(fù)載中的空閑模式的幀，但是在連續(xù)幀的組中定義與幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式?？梢允褂糜糜诿總€(gè)幀的單個(gè)成幀比特(例如，用于Tl-SF和Tl-ESF幀)或通過在每個(gè)幀中設(shè)置多個(gè)成幀比特(例如，用于El成幀)來生成這種幀模式。這樣，除在幀的成幀比特中的可識(shí)別幀模式，CE設(shè)備160將接收包括有效負(fù)載中的空閑模式的幀流。CE設(shè)備160將因而獲知PE節(jié)點(diǎn)150在從CE設(shè)備110傳送數(shù)據(jù)中經(jīng)歷的問題，但是CE設(shè)備160的物理層將保持功能。因此，當(dāng)在PE節(jié)點(diǎn)150處恢復(fù)服務(wù)時(shí)，CE設(shè)備160可以迅速地在大約幾毫秒而非幾秒的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)操作。圖2是在圖I的網(wǎng)絡(luò)100中使用的示例性節(jié)點(diǎn)200的示意圖。節(jié)點(diǎn)200可以操作作為分組交換網(wǎng)絡(luò)中的最后節(jié)點(diǎn)，以使節(jié)點(diǎn)200可以接收多個(gè)分組并傳送至少一個(gè)TDM信號(hào)。因此，節(jié)點(diǎn)200例如可以對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)100的PE節(jié)點(diǎn)150。在各種示例性實(shí)施方式中，節(jié)點(diǎn)200包括接收器210、存儲(chǔ)器220、播放緩沖區(qū)230和電路仿真引擎240。接收器210可以是包括包含硬件和/或在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼的軟件的接口，其被配置為接收通過分組交換網(wǎng)絡(luò)(諸如，圖I的網(wǎng)絡(luò)130)傳送的分組。更具體地，當(dāng)用作通過偽線(例如，偽線140)傳送的分組的接收器時(shí)，接收器210可以獲取與給定的TDM信號(hào)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)分組。這些分組可以包括TDM數(shù)據(jù)有效載荷，在某些情況下，特定幀模式中包括的成巾貞比特或多個(gè)成巾貞比特。存儲(chǔ)器220可以是保持關(guān)于將由節(jié)點(diǎn)200中的一個(gè)或多個(gè)物理接口使用的TDM幀類型的信息的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以訪問包括在存儲(chǔ)器220中的信息以用于修改，使得該網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以指定在失效的情況下有每個(gè)接口使用的幀類型。下面結(jié)合圖3進(jìn)一步詳細(xì)介紹在存儲(chǔ)器220使用的示例性數(shù)據(jù)安排。播放緩沖區(qū)230可以是包括諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)的硬件和/或在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼的指令，其被配置為在將分組輸出到電路仿真引擎240之前臨時(shí)地存儲(chǔ)分組。因此，如果播放緩沖區(qū)230可以存儲(chǔ)來自接收器210的分組并將該分組輸出到電路仿真引擎240，播放緩沖區(qū)230可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或任意其他存儲(chǔ)器類型。播放緩沖區(qū)230可以補(bǔ)償在接收器210處獲取的分組中的分組延遲變化(variation)。具體地，通過在將分組輸出到電路仿真引擎240前緩沖分組，播放緩沖區(qū)230可以確保電路仿真引擎240具有要傳送的數(shù)據(jù)，并且所述電路仿真引擎240以恒定的速率發(fā)送與分組相關(guān)的TDM數(shù)據(jù)。電路仿真引擎240可以是包括硬件和/或機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼的軟件的組件。電路仿真引擎240還可以包括傳統(tǒng)的微處理器，F(xiàn)PGA或被配置為執(zhí)行實(shí)現(xiàn)在此詳述的功能的一系列指令以的任意其他組件。更具體地，電路仿真引擎240可以被配置為接收來自播放緩沖區(qū)230的多個(gè)分組，提取包含在分組中的數(shù)據(jù)，然后將該數(shù)據(jù)作為TDM幀通過往外去的(outgoing)物理接口或端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在正常操作期間，電路仿真引擎240可以生成包括分組有效載荷的幀，然后通過相應(yīng)的物理接口將該幀傳送到客戶邊緣設(shè)備。在需要由節(jié)點(diǎn)200輸出虛擬數(shù)據(jù)(dummydata)的網(wǎng)絡(luò)延遲或中斷的情況下，電路仿真引擎240可以首先訪問存儲(chǔ)器220以確定用于特定物理接口的相應(yīng)幀類型。電路仿真引擎240隨后可以生成多個(gè)幀，每個(gè)幀包括由空閑模式(例如，全“I”)組成的有效載荷。此外，電路仿真引擎240可以在這些幀的組中使用成幀比特或多個(gè)成幀比特，以定義與從存儲(chǔ)器220獲取的幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式。最后，電路仿真引擎240可以通過物理接口將所生成的幀輸出到CE設(shè)備。圖3是示例性數(shù)據(jù)安排300的表，該數(shù)據(jù)安排300用于保持節(jié)點(diǎn)200中的物理接口和將用于輸出的幀的相應(yīng)幀類型之間的映射。數(shù)據(jù)安排300可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中并且例如可以是表格?？商鎿Q地，數(shù)據(jù)安排300是一系列鏈表、二叉樹、數(shù)組或類似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，數(shù)據(jù)安排300是底層數(shù)據(jù)的抽象；可以使用適于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)安排300可以包括兩個(gè)數(shù)據(jù)集合物理接口字段310和幀類型字段320。物理接口字段310可以識(shí)別用于將TDM幀輸出到相應(yīng)的CE設(shè)備的在節(jié)點(diǎn)200中的特定端口。在節(jié)點(diǎn)200正經(jīng)歷延遲和中斷并且因而必須向CE設(shè)備輸出虛擬數(shù)據(jù)的時(shí)間段期間，幀類型字段320可以識(shí)別用于輸出自節(jié)點(diǎn)200的幀的幀類型。例如，當(dāng)用于節(jié)點(diǎn)200和
相應(yīng)的CE設(shè)備之間的通信的載波系統(tǒng)是Tl時(shí)，TDM幀類型可以是Tl超幀(Tl-SF)或Tl擴(kuò)展超幀(Tl-ESF)。當(dāng)載波系統(tǒng)是El時(shí)，TDM幀類型可以是El雙幀或El多幀。類似地，當(dāng)載波系統(tǒng)是E3時(shí)，TDM幀類型可以是M13異步幀或C比特奇偶幀。最后，當(dāng)載波系統(tǒng)是E3時(shí)，TDM幀類型可以是G. 751幀或G. 832幀。其他合適的幀類型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。作為示例，假設(shè)數(shù)據(jù)安排300被保持在PE節(jié)點(diǎn)150的存儲(chǔ)器220中。條目330指示PE節(jié)點(diǎn)150使用用于端口 001的Tl-SF幀。條目340指示PE節(jié)點(diǎn)150使用用于端口002的Tl-ESF幀。最后，條目350指示PE節(jié)點(diǎn)150使用用于端口 003的M13異步幀。圖4A是正常操作的時(shí)間段期間從提供商邊緣節(jié)點(diǎn)150到客戶邊緣設(shè)備160的幀傳輸?shù)氖疽鈭D。如圖所示，PE節(jié)點(diǎn)150接收分組并通過端口 001將多個(gè)幀410輸出到CE設(shè)備160。每一個(gè)幀410包括成幀比特415和有效載荷420。因?yàn)镻E節(jié)點(diǎn)150可以根據(jù)諸如SAToP的結(jié)構(gòu)不可知的方法來操作，PE節(jié)點(diǎn)150不知曉底層的成幀比特。換句話說，PE節(jié)點(diǎn)150順序地將包括在進(jìn)來的數(shù)據(jù)分組中的比特編碼成幀。因此，PE節(jié)點(diǎn)150首先傳送包括成幀比特中的“I”及有效載荷中的“10110111··· 10001100”的幀，該有效載荷包括總共24個(gè)字節(jié)。從PE節(jié)點(diǎn)150傳送到CE設(shè)備160的連續(xù)幀的成幀比特415形成Tl-SF幀模式，“100011011100”，以使CE設(shè)備160可以可靠地確定每幀的開始和結(jié)束。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然幀模式被包括在從PE節(jié)點(diǎn)150傳送到CE設(shè)備160的幀中，PE節(jié)點(diǎn)150無需知曉幀類型。相反，因?yàn)橄到y(tǒng)是結(jié)構(gòu)不可知的，幀模式被包括在傳送到PE節(jié)點(diǎn)150的數(shù)據(jù)分組中，并且被包括在輸出到CE設(shè)備160的幀中。圖4B是出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的時(shí)間段期間從提供商邊緣節(jié)點(diǎn)150到客戶邊緣設(shè)備160的幀傳輸?shù)氖疽鈭D。如圖所示，進(jìn)入PE節(jié)點(diǎn)150的數(shù)據(jù)分組流已被中斷，使得PE節(jié)點(diǎn)150必須向CE設(shè)備160傳送虛擬幀。不是簡(jiǎn)單地傳送全“I”的流，PE節(jié)點(diǎn)150以被設(shè)計(jì)為保持CE設(shè)備160的物理層處于可操作狀態(tài)的方式來響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤。更具體地，PE節(jié)點(diǎn)150可以首先確定用于受影響的端口 001的TDM幀類型。在這樣的情況下，通過訪問數(shù)據(jù)安排300，PE節(jié)點(diǎn)150可以確定端口 001使用Tl-SF幀。PE節(jié)點(diǎn)150隨后可以開始生成用于向CE設(shè)備160傳輸?shù)膸?30，所述幀包括有效載荷440中的空閑模式(例如，全“I”)，且在12個(gè)連續(xù)幀430的成幀比特435 中生成 Tl-SF 幀模式(“100011011100”)。應(yīng)當(dāng)理解的是，用于Tl-SF的幀模式是為該幀類型預(yù)定義的，并因而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是已知的。作為另一實(shí)施例，如果幀類型是T1-ESF，將超幀的大小擴(kuò)展到24幀，具有定義幀模式“001011”幀4、8、12、16、20和24的比特。比特2、6、10、14、18和22定義用于循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)的值，其驗(yàn)證被傳送的數(shù)據(jù)的有效性。因此，在這樣的情況下，PE節(jié)點(diǎn)150可以將CRC比特設(shè)置為為空閑模式計(jì)算的值。另外的12個(gè)未使用的比特可用于鏈路的保持。例如，這些比特可以用于指示警報(bào)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)回環(huán)功能以及執(zhí)行相關(guān)的功能。PE節(jié)點(diǎn)150還可以將這些比特設(shè)置為預(yù)定義的值(例如，全“I”或全“O”)。適于與另外的幀類型一起使用的幀模式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
圖5是在TDM偽線上保持時(shí)分復(fù)用(TDM)連接的方法500的示例性實(shí)施方式的流程圖。例如，可以由網(wǎng)絡(luò)100的PE節(jié)點(diǎn)150執(zhí)行方法500。雖然圖5中示出的步驟被描述為由PE節(jié)點(diǎn)150執(zhí)行，用于執(zhí)行方法500的其他合適的組件或系統(tǒng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。方法500在步驟505開始并進(jìn)行到步驟510，其中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以為PE節(jié)點(diǎn)150的每個(gè)物理接口預(yù)定義幀類型。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，每個(gè)幀類型可以與由連續(xù)幀的一組成幀比特形成的預(yù)定義的幀模式相關(guān)。然后，方法500進(jìn)行到步驟520，其中，PE節(jié)點(diǎn)150開始通過TDM偽線140從PE節(jié)點(diǎn)120接收分組。方法500隨后進(jìn)行到?jīng)Q定步驟530，其中，PE節(jié)點(diǎn)150確定是否已發(fā)生需要從PE節(jié)點(diǎn)150向CE設(shè)備160發(fā)送虛擬數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤。在決定步驟530中，當(dāng)PE節(jié)點(diǎn)150確定沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤時(shí)，方法500進(jìn)行到步驟540，其中，PE節(jié)點(diǎn)150可以將一個(gè)或多個(gè)分組的有效載荷添加到用于向CE設(shè)備160傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)幀。具體地，PE節(jié)點(diǎn)150可以將包括在分組有效載荷字段中的原始數(shù)據(jù)插入到TDM幀中。方法500隨后進(jìn)行到步驟570，詳細(xì)描述如下。另一方面，在決定步驟530中，當(dāng)PE節(jié)點(diǎn)150確定已發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤時(shí)，方法500進(jìn)行到步驟550。在步驟550中，PE節(jié)點(diǎn)150可以確定將用于為受影響的接口傳輸虛擬數(shù)據(jù)的幀類型。如上詳細(xì)所述，PE節(jié)點(diǎn)150可以通過訪問存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中的數(shù)據(jù)安排300來作出所述確定。方法500隨后進(jìn)行到步驟560，其中PE節(jié)點(diǎn)150生成包括有效載荷中的空閑模式的幀。PE節(jié)點(diǎn)150可以設(shè)置一組這些幀的每個(gè)幀的成幀比特或多個(gè)成幀比特，以形成與物理接口的幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式。方法500隨后進(jìn)行到步驟570。在步驟570中，PE節(jié)點(diǎn)150將生成的幀傳送到CE設(shè)備160。這樣，在正常操作的時(shí)間段期間，PE節(jié)點(diǎn)150傳送與通過TDM偽線140接收的分組的數(shù)據(jù)有效載荷相對(duì)應(yīng)的幀。在已經(jīng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的時(shí)間段期間，PE節(jié)點(diǎn)150傳送包括空閑模式并定義與預(yù)定義的幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式的多個(gè)幀。因此，CE設(shè)備160的物理層仍然是可操作的，從而在網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)使對(duì)CE設(shè)備160的服務(wù)恢復(fù)的延遲最小。方法500隨后進(jìn)行到步驟580，其中方法500停止。應(yīng)當(dāng)了解的是，方法500被示為作為由PE節(jié)點(diǎn)150執(zhí)行的處理的單個(gè)迭代。因此，代替在發(fā)送幀后在步驟580處停止，方法500可以返回到步驟520，其中PE節(jié)點(diǎn)150接收附加的分組并重復(fù)該處理。根據(jù)前述內(nèi)容，各種示例性實(shí)施方式使提供商邊緣節(jié)點(diǎn)能夠在網(wǎng)絡(luò)中斷或延遲期間通過偽線連接來保持TDM。具體地，在已經(jīng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷或延遲的時(shí)間段期間，可以在幀的成幀比特中傳送幀模式，且在幀有效載荷中傳送空閑模式。這樣，提供商邊緣節(jié)點(diǎn)可以保持客戶邊緣設(shè)備的物理層的操作，在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤時(shí)，極大地使恢復(fù)正確的連通性所需的時(shí)間最小。根據(jù)上述描述應(yīng)當(dāng)了解的是，本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式可以在硬件和/或固件中實(shí)現(xiàn)。此外，各種示例性實(shí)施方式可以作為存儲(chǔ)在機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的指令來實(shí)現(xiàn)，所述指令可以由至少一個(gè)處理器讀取并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)在此詳細(xì)介紹的操作。機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括用于以機(jī)器可讀的形式存儲(chǔ)信息的任意機(jī)制，例如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如，路由器或交換機(jī))。因此，機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)、光存儲(chǔ)介質(zhì)、閃存設(shè)備和類似的存儲(chǔ)介質(zhì)。雖然通過具體地參照各種示例性實(shí)施方式的某些示例性方面詳細(xì)地描述各種示
例性實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠有其他實(shí)施方式并且其細(xì)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)在各種明顯的方面變型。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可以實(shí)現(xiàn)變型和修改，且仍然在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，前述公開內(nèi)容、說明和附圖僅是為了說明性的目的，并不是對(duì)本發(fā)明的任何限制，本發(fā)明僅通過權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于在包括時(shí)分復(fù)用(TDM)偽線的分組交換網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括 接收器，所述接收器接收使用結(jié)構(gòu)不可知傳輸機(jī)制通過TDM偽線傳送的至少一個(gè)分組，其中，所述至少一個(gè)分組的數(shù)據(jù)有效載荷包括成幀比特和TDM數(shù)據(jù)有效載荷； 物理接口，所述物理接口被配置為將幀輸出到相應(yīng)的客戶邊緣(CE)設(shè)備； 機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)與所述物理接口相對(duì)應(yīng)的TDM幀類型; 電路仿真引擎，其中 在正常操作的時(shí)間段期間，所述電路仿真引擎通過所述物理接口將與所述至少一個(gè)分組的數(shù)據(jù)有效載荷相對(duì)應(yīng)的幀傳送到相應(yīng)的CE設(shè)備，以及 在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的時(shí)間段期間，所述電路仿真引擎通過所述物理接口將多個(gè)幀傳送到相應(yīng)的CE設(shè)備，其中每個(gè)幀的TDM數(shù)據(jù)有效載荷包括空閑模式，并且所述多個(gè)幀的成幀比特組定義了與為所述物理接口存儲(chǔ)的所述TDM幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中，根據(jù)基于分組的結(jié)構(gòu)不可知時(shí)分復(fù)用(SAToP)來實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)不可知的傳輸機(jī)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中，所述空閑模式包括多個(gè)被設(shè)置為值“I”的比特。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商基于由相應(yīng)的CE設(shè)備所使用的載波系統(tǒng)的知識(shí)來預(yù)定義與所述物理接口相對(duì)應(yīng)的所述TDM幀類型，并且所述載波系統(tǒng)選自包括T1、E1、T3和Ε3的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤由以下因素中的至少一個(gè)造成耦合到TDM發(fā)射器的附件電路的故障、從所述TDM發(fā)射器到新的TDM發(fā)射器的切換、通過所述TDM偽線傳送的一個(gè)或多個(gè)分組的丟失和所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的播放沖區(qū)中的緩沖不足。
6.一種通過TDM偽線來保持時(shí)分復(fù)用(TDM)連接的方法，所述方法包括 在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，存儲(chǔ)所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的物理接口和用于通過所述物理接口輸出到客戶邊緣(CE)設(shè)備的幀的TDM幀類型之間的對(duì)應(yīng)； 在所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，接收使用結(jié)構(gòu)不可知的傳輸機(jī)制通過所述TDM偽線傳送的至少一個(gè)分組，其中，所述至少一個(gè)分組的數(shù)據(jù)有效載荷包括成幀比特和TDM數(shù)據(jù)有效載荷； 在正常操作的時(shí)間段期間，通過所述物理接口將與所述至少一個(gè)分組的數(shù)據(jù)有效載荷相對(duì)應(yīng)的幀傳送到所述CE設(shè)備；以及 在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的時(shí)間段期間，通過所述物理接口將多個(gè)幀傳送到所述CE設(shè)備，其中每個(gè)幀的所述TDM數(shù)據(jù)有效載荷包括空閑模式，并且所述多個(gè)幀的成幀比特組定義了與為所述物理接口存儲(chǔ)的所述TDM幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，根據(jù)基于分組的結(jié)構(gòu)不可知時(shí)分復(fù)用(SAToP)來實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)不可知的傳輸機(jī)制。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述空閑模式包括多個(gè)被設(shè)置為值“I”的比特。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括 基于由所述CE設(shè)備使用的載波系統(tǒng)的知識(shí)來預(yù)定義與所述物理接口相對(duì)應(yīng)的所述TDM幀類型，以及從包括T1、E1、T3和E3的組中選擇載波系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤由以下因素中的至少一個(gè)造成耦合到TDM發(fā)射器的附件電路的故障、從所述TDM發(fā)射器到新的TDM發(fā)射器的切換、通過所述TDM偽線傳送的一個(gè)或多個(gè)分組的丟失和所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的播放緩沖器中的緩沖不足。
全文摘要
各種示例性實(shí)施方式涉及提供商邊緣節(jié)點(diǎn)和相關(guān)方法。所述提供商邊緣節(jié)點(diǎn)可以包括接收器，所述接收器接收使用結(jié)構(gòu)不可知傳輸機(jī)制通過TDM偽線傳送的至少一個(gè)分組。該提供商邊緣節(jié)點(diǎn)還可以包括物理接口，所述物理接口被配置為將幀輸出到相應(yīng)的客戶邊緣(CE)設(shè)備，和機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)與所述物理接口相對(duì)應(yīng)的TDM幀類型。最后，該提供商邊緣節(jié)點(diǎn)可以包括電路仿真引擎，在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的時(shí)間段期間，所述電路仿真引擎通過所述物理接口將多個(gè)幀傳送到所述CE設(shè)備。每個(gè)幀的TDM數(shù)據(jù)有效載荷可以包括空閑模式，且所述多個(gè)幀的成幀比特組定義了與為所述物理接口存儲(chǔ)的所述TDM幀類型相對(duì)應(yīng)的幀模式。
文檔編號(hào)H04J3/14GK102804651SQ201080026781
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者J·羅拉伊, C·帕倫特 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊公司